换一批锥形束CT中简单动态滤波策略的数值验证
Numerical Validation of A Simple Dynamic Beam Filtration Strategy in Cone Beam CT
摘要对于锥束计算机断层扫描(cone beam computed tomography,CBCT),人们一直希望能够在扫描过程中动态地调节X射线的强度和分布,以适应患者内部的解剖结构.这样就可以达到减少图像伪影和降低辐射剂量的目的.然而,目前的动态滤波装置,如动态Bowtie滤波器,其结构较为复杂难以真正应用到临床,因此,本研究旨在设计一种结构简单的动态滤波策略,以减少CBCT成像中的图像伪影同时降低辐射剂量.本研究所设计的动态滤波策略随着CBCT的旋转而动态变化,具体而言,该动态滤波策略是将两个不同部分集成在一起:滤片部分和Bowtie部分.该动态滤波策略设置有两种工作模式,一种是动态滤片与动态Bowtie的组合,称为动态滤片-动态Bowtie(Dynamic filter-Dynamic bowtie,DFDB);另一种是动态滤片与静态Bowtie的组合,称为动态滤片-静态Bowtie(Dynamic filter-Static bowtie,DFSB).本研究分别针对 3 个人体部位(肩部、胸部和膝部)进行了数值仿真模拟,且使用蒙特卡罗模拟平台MC-GPU生成每个体模对应的剂量分布图.结果表明,使用所提出的DFDB和DFSB动态滤波方案可以显著减少图像伪影,从而改善CBCT图像质量.根据扫描部位的不同,辐射剂量的降低幅度达到约30%.因此,本研究所提出的简单动态滤波策略DFDB和DFSB,可以有效提升图像质量同时降低辐射剂量,且拥有足够简单的结构(尤其是DFSB),在一定程度上推进了动态滤波策略的临床应用.
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关键词
动态滤波辐射剂量降低硬化伪影减少锥束CTdynamic filtrationradiation dose reductionartifacts reductioncone beam computed tomography
分类号
R814.4（放射医学）
栏目名称
DOI
10.12146/j.issn.2095-3135.20241021001
发布时间
2025-03-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
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